煤与瓦斯突出的原因与防治对策
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煤与瓦斯突出的原因与防治对策
摘要:对近年来几项特重大瓦斯爆炸事故作了初步统计,并总计分析了瓦斯爆炸事故的特点和产生原因,进一步提出了做好煤矿瓦斯安全防护的策略。
关键词:煤矿瓦斯爆炸原因防治
煤炭工业是国民经济和社会发展的基础产业,煤炭工业的可持续发展直接关系着全面建设小康社会目标的实现和国家能源安全。
我国煤矿均为有瓦斯涌出的矿井,全国煤矿的年瓦斯涌出量在100亿以上。
随着开采深度的不断增加,瓦斯涌出量不断加大,煤与瓦斯突出危险也不断增加,煤与瓦斯突出已成为我国煤矿灾害中危害最大的自然灾害之一。
统计分析显示,我国一次死亡10人以上的煤矿重特大瓦斯事故死亡人数占煤矿事故死亡人数的69.5%,一次死亡百人以上的重特大瓦斯事故死亡人数占65.4%,国外一次死亡30人以上的重特大瓦斯事故死亡人数占95.3%。
我国是世界上煤与瓦斯突出很严重的国家,因此防治煤与瓦斯突出刻不容缓。
1煤矿瓦斯事故原因分析
1.1事故发生的条件
1.1.1瓦斯的浓度
当一定体积的空气中的瓦斯浓度达到5%~16%时,就可产生爆炸。
矿井在挖掘过程中会不断的涌出复合型的可燃性气体,除沼气之外还有一些碳氢化合物混合于其中。
碳氢化合物的分子量越高,瓦斯浓度越低,因此不能形成能量积聚而产生爆炸。
而当浓度高于5%时,瓦斯的爆炸可能性逐渐增加。
当浓度介于9.0~9.5%时,瓦斯和氧气充分混合,所以这时会产生最强的爆炸威力。
1.1.2氧气的浓度
氧气的化学性质是具有助燃性,正常通风风流中氧气的浓度通常大于20%。
所以当空气中氧气的浓度一旦超过12%时,就容易发生瓦斯爆炸。
1.1.3引火温度
瓦斯燃烧的最低温度称为引火温度。
在空气中瓦斯的引火温度是650~750℃。
明火、火星、电气摩擦产生的火花、炽热的金属表面、爆破等情况都能引起瓦斯爆炸。
1.2事故原因分析
煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关,但总的来说,主要与自然因素、
安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关,发生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所导致的。
1.2.1装备不足、管理不落实
矿井安全装备配置不足“,先抽后采,监测监控,以风定产”方针未得到完全落实。
1.2.2从业人员素质低
例如部分机电矿长不知怎样查电气设备失爆原因,不知道各种类型的防爆电气设备的使用环境,部分安全监测工不能正确设置和调校甲烷传感器,部分矿工连用于逃生的自救器都不会使用等。
1.2.3安全生产意识淡薄
部分领导和职工抱着侥幸的心理,违章建设、违章开采、违章指挥、违章作业,超强度、超能力、超定员生产;部分经营者缺乏安全生产意识,将安全生产写在纸上,说在嘴上,应付检查。
1.2.4安全监测设备不足
大多数瓦斯爆炸事故其实是可以避免的,事故的发生主要是由于安全管理系统上存在一定的缺陷。
大量事故的事后调查表明,大部分事故的发生是因为某些特殊技术工作人员(如瓦斯检查工、爆破工、井下电钳工及班组长等)失职大意,甚至违规操作而造成。
另外部分矿井安全装备配置不足,一些矿主只看重产量而忽视其他生产保障程序。
某些矿井为了提高生产产量,调高瓦斯探头下限,甚至使用损坏的瓦斯监测设备,类似的违规操作便容易造成严重的事故。
2瓦斯爆炸事故的预防措施
2.1提高煤矿瓦斯抽放的技术含量
瓦斯抽放的目的是减少矿井内的瓦斯含量,以防止瓦斯含量过高而发生爆炸。
同时这也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境的手段之一。
瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等;抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。
2.2保持工作面的通风
由于煤矿开采的工作面通风不合理,因此就容易可能造成瓦斯积聚的现象。
这时可以通过改变通风方的式、增大风量,或减少漏风等措施,使瓦斯能够被一定量的风吹散。
但单纯依靠加大风量来防治事故的发生仍欠缺可靠性。
工作面的瓦斯聚集量达到危险边界有一定的局限性,因为它受通风能力、巷道及工作面风
速的限制。
所以,建议改善矿井通风系统提高矿井抗灾能力要应用计算机技术,优化选择矿井治理的通风系统和改造方案;要采用降阻、堵漏、改造通风机性能等技术措施,提高矿井通风能力。
对采区、工作面必须保证生产所需风量,并有一定备用系数。
坚决实现分区通风,消灭不治理串联风、老塘风、微风和无风,最大限度减少角联风,降低通风阻力。
2.3井下火源防治
对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施,除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外、还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现,如放炮时检测瓦斯浓度,采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。
另外加强明火的管理,严格动火制度,消除引爆瓦斯的火源。
2.4加强通风系统的管理
管理制度对矿井的通风系统进行全面普查和通风能力核定。
对供风能力不足的矿井采区果断停头停面,实行以风定产;加强对通风系统回风巷断面的维修,以保证通风系统畅通,降低矿井通风阻力;认真落实现场瓦斯管理动态检查制度,坚持瓦斯超限就是事故原则,坚持月度瓦斯超限分析制度,坚持瓦检工现场交接班制度,以增强瓦检工的责任心。
2.5严格执行规程操作
加强对矿井安全监测监控系统工程的设计审核和竣工验收,严格执行《煤矿安全规程》、《矿井通风安全监测装置使用管理规定》和有关标准,工程缺项、欠帐不得通过设计,不能通过竣工验收,不得投入运行。
目前,重点要对已装系统完善功能,对于一些系统模拟量、开关量不达要求的矿井,要根据矿井通风网络、采掘工作面布置和硐室的分布情况补装完善,使之满足矿井通风安全要求,真正发挥安全监测监控系统的作用。
根据《煤矿安全规程》、《矿井通风安全监测装置使用管理规定》和安全质量标准,建立严格的管理制度,并严格认真执行。
3结束语
煤与瓦斯突出具有突发性、不完全的可知性,要想完全防止它的产生是难以达到的。
根据现实情况,现有的防治突出方法首先要加强防突预测技术的研究,摸清楚它发生的地区、范围,从而采取必要的防治措施,改变其发生突出所应具备的基本条件,使其不发生或降低其突出强度,并采取必要的安全防护措施,以保证施工人员的安全。
参考文献:
[1]刘明举,孟磊,魏建平.近年煤与瓦斯突出的统计特性及其防范措施.煤矿安全,2008.
[2]孙继平.煤矿安全监控技术与系统[J].煤炭科学技术,2010(10).。